[发明专利]一种H全桥转换式微逆变器并网装置

说明书

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种H全桥转换式微逆变器并网装置。

背景技术

现行的通用的逆变并网装置都是大功率的，需要较多的光伏板先分组串联，再将不同的串联电池组并联起来形成光伏阵列。由太阳能电池板阵列产生的直流电汇流到位于电池板侧旁的逆变器。在这种光伏系统中，太阳能电池板是由多个串联组并联后形成的。就像节日灯饰一样，假如串联中的任何某个电池发生故障，就会导致整个电池组失效。此外，当有局部阴影或碎粒等遮蔽光伏系统时，这种情况也会发生。所导致的结果是，太阳能光伏系统只要出现10％的遮蔽，便会使太阳能发电量下降一半。产生这一现象的原因是现行的这种光伏系统结构不合理，其系统结构影响了逆变的可靠性、成本和效率。其原因在于，采用多光伏板级联的汇流逆变方式造成部分太阳能光伏板出现故障，会影响整个光伏发电系统。在不采用上述光伏发电结构的基础上，目前通用的逆变装置的一种方式为先逆变为低电压的交流电，再通过能自动调节的工频变压器变压达到合乎并网要求的交流电，此种方法对变压器要求较高，对用户来说变压器昂贵，体积笨重，虽然简化了逆变电路，但经济性和可靠性较差；另外一种通用方式为首先经过DC/DC升压电路，先升压到一定的范围之内，在逆变为工频化的满足并网要求的交流电。采用通用的高可靠性和稳定性的DC/DC方式来设计整个太阳能逆变并网装置需要采用较多的全控开关管和功率二极管，成本较大，控制复杂，系统维护较困难。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明提出一种H全桥转换式微逆变器并网装置，以达到减少全控开关元器件数量，提高系统可靠性，降低系统成本的目的。

一种H全桥转换式微逆变器并网装置，包括：两个控制器，分别为：用于处理采集信号及计算的控制器和用于输出脉冲信号的控制器；

MOSFET H全桥电路：用于将光伏板输出的直流电信号逆变为高频交流电信号；

高频变压器：用于将MOSFET H全桥电路逆变出的交流电信号升压至满足并网幅值的电压；

半桥整流电路：用于将高频变压器的输出信号转换为馒头波信号；

SCR H全桥电路：用于将半桥整流电路输出的馒头波信号转化为符合电网要求的正弦波信号；

滤波电路：用于滤除SCR H全桥电路输出的正弦波中的谐波，将输出正弦波转化为符合电网要求的正弦波。

所述的MOSFET H全桥电路包括：MOSFET管H全桥电路及保护电路，第一MOSFET管Q1和第三MOSFET管的漏极连接光伏板的高压侧，第二MOSFET管和第四MOSFET管的漏极连接光伏板的低压侧；第一MOSFET管的源极连接第二MOSFET管的漏极，第三MOSFET管的源极连接第四MOSFET管的漏极。

所述的MOSFET管H全桥电路的四个MOSFET管分别配有四个结构相同的保护电路，所述的保护电路由电阻、电容和二极管组成，电阻和电容串联，其连接点与所述二极管阴极连接，该电容的另一端连接MOSFET管的漏极，该电阻的另一端连接MOSFET管的源极和该二极管的阳极。

所述的高频变压器，高频变压器的原级线圈的一端连接由第一MOSFET管和第三MOSFET管组成的桥臂的中间，高频变压器的原级线圈的另一端连接由第二MOSFET管和第四MOSFET管组成的桥臂的中间，高频变压器的副边线圈的两端分别连接半桥整流电路，高频变压器的副边线圈的中心抽头端连接SCRH全桥电路。

所述的半桥整流电路包括二极管和滤波电容，高频变压器副边线圈的一端连接第一二极管的阳极，高频变压器副边线圈的另一端连接第二二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第一滤波电容的一端，第一滤波电容的另一端连接高频变压器副边线圈的中心抽头端，第二二极管的阴极连接第二滤波电容的一端，第二滤波电容的另一端连接高频变压器副边线圈的中心抽头端。

所述的SCR H全桥电路包括SCR转换桥电路，SCR转化桥电路由晶闸管组成，第一晶闸管和第三晶闸管的阳极同时连接半桥整流电路中的第一二极管的阴极和第二二极管的阴极，第一晶闸管的阴极连接第二晶闸管的阳极，第三晶闸管的阴极连接第四晶闸管的阳极，第三晶闸管的阴极和第四晶闸管的阴极连接到高频变压器的副边线圈的中心抽头端。

对所述晶闸管还配置有保护电路，且保护电路的结构相同，都由电阻和电容构成，第一电阻的一端与第一电容的一端同时连接晶闸管的阳极，第一电容的另一端连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端与第二电容的一端同时连接晶闸管的阴极，第二电容的另一端连接晶闸管的门极，第一电阻的另一端与晶闸管的门极作为脉冲信号的输入端。